DE4234720C2 - Verfahren und Einrichtung zur Niveausteuerung einer Hobelanlage - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Niveausteuerung einer HobelanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrich
tung zur Niveausteuerung einer in Abbaurichtung
rückbaren Ho
belanlage durch rechnergesteuerte Hubverstellung von
die Gewinnungsanlage in ihrer Winkellage in der bank
rechten Ebene verstellenden Stellgliedern.
Für die Horizont- bzw. Niveausteuerung von Gewin
nungsanlagen werden als Stellglieder bekanntlich hy
draulische Steuerzylinder verwendet, mit deren Hilfe
die für den Langfrontabbau ausgelegte Gewinnungsan
lage, d. h. deren Strebförderer mitsamt der daran ange
ordneten Gewinnungsmaschinenführung in der bank
rechten Ebene gekippt bzw. in ihrer Winkellage zum
Liegendhorizont eingestellt wird, so daß der am Streb
förderer bzw. an dessen Führung zwangsgeführte Ho
bel oder eine sonstige Gewinnungsmaschine entweder
im Sinne eines Tauchens oder aber im Sinne eines Klet
terns gesteuert wird. Bei Hobelanlagen ist im allgemei
nen eine solche Steuerung des Hobelschnittniveaus an
zustreben, daß der Hobel mit seinen Sohlmeißeln auch
bei unregelmäßiger Flözlagung stets im Liegendhori
zont, d. h. an der Nahtstelle zwischen Liegendgestein
und Kohlenflöz schneidet.
In der Praxis bewährt haben sich unter den verschie
denen, mit hydraulischen Steuerzylindern arbeitenden
Steuersystemen vor allem die sogenannten Ausleger
steuerungen, bei denen die Steuerzylinder in am Streb
förderer versatzseitig gelenkig angeschlossenen Ausle
gerstangen integriert sind, die sich im schreitenden
Strebausbau, der zumeist aus Ausbauschilden besteht,
abstützen und führen (DE 25 34 325 BZ). Dabei bilden
die Auslegerstangen zugleich die Ausbau-Schreitwerke,
mit deren Hilfe der Strebförderer in Abbaurichtung ge
rückt und nachfolgend das zugeordnete Ausbaugestell
nachgezogen wird. Bei Hobelanlagen wird der Strebför
derer mit der angebauten Hobelführung jeweils nach
dem Hobeldurchgang um die Hobelschnittiefe gerückt,
die im allgemeinen bei 5 bis 8 cm liegt.
Es ist üblich, die über die Länge des Strebförderes
verteilt angeordneten Steuerzylinder zu Steuerzylinder
gruppen zusammenzufassen, von denen jede zumeist
drei bis fünf Steuerzylinder umfaßt und denen eine Steu
erventilvorrichtung zugeordnet ist, mit deren Hilfe die
Steuerzylinder gemeinsam in Ausschub- oder Einschub
richtung hydraulisch beaufschlagt werden, je nachdem,
ob die Hobelanlage im Sinne eines Kletterns oder eines
Tauchens gesteuert werden muß. Die Betätigung der
Steuerventilvorrichtungen erfolgt in der Bergbaupraxis
regelmäßig von Hand. Dabei sind Übersteuerungen der
Hobelanlage unvermeidbar. In vielen Fällen werden die
Steuerzylinder durch Handbetätigung der Steuerventile
mehr oder weniger vollständig ein- oder ausgefahren,
wenn der Hobel bei einem Wechsel des Liegendhori
zontes aus diesem herausläuft. Die Folge ist eine Über
steuerung und eine starke Verkantung der Hobelanlage,
die zu schädlichen Beanspruchungen des Förderers wie
auch der Ausbauschreitwerke und der zugeordneten
Teile führt. Ist die Hobelanlage auf den geänderten Lie
gendhorizont eingesteuert, so unterbleibt es zumeist,
die Steuerzylinder wieder in die Ausgangs- bzw. Neu
trallage einzustellen. Die Folge davon ist eine Verkan
tung der gesamten Hobelanlage, die zu erheblichen Be
triebsstörungen führen kann, z. B. zum Eintauchen des
Hobels in das Nebengestein. Es müssen dann verspätet
Steuerkorrekturen durchgeführt werden.
Aus der DE 33 38 114 C2 ist ein Verfahren und eine
Einrichtung zur automatischen Steuerung des Schnittni
veaus eines Hobels bzw. einer Hobelanlage bekannt.
Hierbei werden im laufenden Betrieb die Schnittkraft
belastungen der Hobelmeißel oder die Hobelkettenbe
lastung sowie ggf. die Winkellage des Strebförders er
mittelt und die jeweiligen Meßwerte einer am Hobel
steuerstand angeordneten Auswerteeinheit zugeführt,
die im Wege eines Soll-Istwertvergleichs die Steuerzy
linder steuert. Eine für die Praxis brauchbare Lösung
zur Horizontsteuerung der Hobelanlage, mit der die
genannten Probleme der Handsteuerung zuverlässig
behoben werden, wird in dieser Schrift nicht angegeben.
Aus der Zeitschrift "Glückauf" 1984, Seiten 590-599
ist es bekannt, die Arbeitsvorgänge in einem Gewin
nungstreb mit Hilfe von Prozeßrechnern und unter Ver
wendung von die Betriebszustände erfassenden Meß
wertgebern, z. B. in den Rückzylindern eingebauten
Wegmeßwertgebern, fernzusteuern, um z. B. eine Streb
lenkung, d. h. eine Geradhaltung des Strebs bzw. des
Strebförderers und der Ausbaureihe zu erreichen oder
aber den Abbaufortschritt zu überwachen.
Die vorgenannten Probleme der Handsteuerung der
Steuerzylinder bestehen in besonderem Maße bei Ho
belanlagen, darüberhinaus aber auch bei Gewinnungs
anlagen anderer bekannter Ausführungen, insbesonde
re bei Schrämmaschinenanlagen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine
bergbaugerechte Einrichtung zu schaffen, mit dem bzw.
der sich Versteuerungen der Gewinnungsanlage zuver
lässig vermeiden lassen und mit dem bzw. der es möglich
ist, die Horizontsteuerung (Niveausteuerung) der Ge
winnungsanlage ohne übermäßige Beanspruchungen
der Anlagenteile, insbesondere des Strebförderers und
der Ausbauschreitwerke durchzuführen, so daß die Ge
winnungsanlage dem wechselnden Verlauf des Flözes
und seines Liegendhorizontes eng zu folgen vermag.
Die vorgenannte Aufgabe wird nach dem erfindungsgemäßen Ver
fahren dadurch gelöst, daß zur Verlagerung der Gewin
nungsanlage von einem Ist-Niveau auf ein einzustellendes
Soll-Niveau die Stellglieder durch einen der Niveausteuer
elektronik eingegebenen Steuerbefehl vom Steuerrechner in
Abhängigkeit von der Verlagerung der Gewinnungsanlage in
Abbaurichtung über die Verlagerungsstrecke bis zur Erreichung
des Soll-Niveaus in einem durch den Steuerbefehl ausgelösten automatisch
ablaufenden Steuerzyklus selbsttätig stufenweise in ihrem Hub
verstellt werden.
Um bei Durchführung des
automatischen Steuerzyklus ein möglichst sanftes Ein
laufen der Gewinnungsanlage in das Soll-Niveau zu erreichen,
wird nach der Erfindung das Ver
fahren mit Hilfe des programmgesteuerten Steuerrechners so
durchgeführt, daß die Stellglieder vor Erreichen des Soll-
Niveaus der Gewinnungsanlage durch stufenweise Teilhubver
stellung entgegen der vorgegebenen Steuerrichtung zurückge
steuert werden, bis das Soll-Niveau erreicht ist und der
Steuerzyklus beendet ist. Damit bewegt sich die Gewinungs
anlage bei ihrer Verlagerung auf einer zumindest ange
nähert flach-S-förmigen Bewegungsbahn, die flach in den ange
steuerten neuen Liegendhorizont des Flözes ausläuft.
Mit diesem Verfahren ist es möglich, die Gewinnungsanlage
in ihrem Arbeitsniveau in Anpassung an einen sich ändernden
Flöz- bzw. Liegendhorizont so zu steuern, daß sich
Niveauänderungen der Gewinnungsanlage ohne schädliche Ver
steuerungen und Übersteuerungen sanft, d. h. auf einer dem
Verlauf des Flözes möglichst eng folgenden Bewegungsbahn
ohne größere Sprünge durchführen lassen, bei der es zu keinen
schädlichen Verkantungen der Gewinnungsanlage und auch
zu keinen Überbeanspruchungen ihrer Anlagenteile und bei
Verwendung der bekannten Auslegersteuerungen zu schädlichen
Beanspruchungen dieser Bauteile und ihrer Führungen im
Schreitausbau kommen kann. Die jeweils gewünschte Höhenver
lagerung der Gewinnungsanlage in Anpassung an den Verlauf
des Flözes läßt sich über die Verlagerungsstrecke (Rück
strecke) der Gewinnungsanlage in Abbaurichtung durch
Hubverstellung der Stellglieder in kleinen, vorgegebenen
Verstellstufen steuern. Der durch Befehlseingabe ausge
löste Steuerzyklus läuft automatisch ab. Die Höhenverlage
rung der Gewinnungsanlage von einem Ist-Niveau auf ein ge
wünschtes Soll-Niveau wird programmgesteuert so durchgeführt,
daß die für diese Höhenverlagerung erforderliche Veränderung
der Winkellage der Gewinnungsanlage nur mit vorgegebenen,
verhältnismäßig kleinen Winkelverstellungen erfolgt, und zwar
derart, daß die Gewinnungsanlage von dem jeweiligen Ist-
Niveau auf einer möglichst sprungfreien und sanft verlaufen
den Bewegungsbahn in das geforderte Soll-Niveau gesteu
ert wird. Dabei kann das Verfahren mit Vorteil so
durchgeführt werden, daß die Stellglieder, für die
vorzugsweise hydraulische Steuerzylinder verwendet wer
den, bei Erreichen des jeweiligen Soll-Niveaus der
Gewinnungsanlage von der Niveausteuerelektronik automatisch
in eine vorgegebene Hubposition zur Haltung des SollNiveaus
oder einer abgespeicherten Winkellage der Gewinnungsanlage
eingesteuert werden. Die Rückstellung der Steuerzylinder und
damit der Gewinnungsanlage in die Ausgangslage oder in eine
sonstige gewünschte Winkellage erfolgt somit nach jedem
Steuerzyklus automatisch, so daß die Horizontsteuerung auch
insoweit der häufig fehlerhaften Betätigung durch das
Strebpersonal entzogen ist.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchge
führt, daß bei dem durch Steuerbefehl ausgelösten und dann
automatisch ablaufenden Steuerzyklus die Niveausteuerelektro
nik vor jedem Rückschritt der Gewinnungsanlage durch ge
steuerte Teilhubverstellung der Stellglieder die Winkellage
der Gewinnungsanlage um einen vorgegebenen Kipp-Verstellwin
kel verstellt, wobei die Niveausteuerelektronik aus der sich
aus den Kipp-Verstellwinkeln ergebenden Winkelinformation
und der sich aus der Verlagerung der Gewinnungsanlage in Ab
baurichtung ergebenden Weginformation die jeweilige Höhenver
lagerung der Gewinnungsanlage bestimmt und diese bis zur Er
reichung des Soll-Niveaus fortsetzt.
Die rechnergesteuerte stufenweise Hubverstellung
der Stellglieder bzw. der Steuerzylinder in ihrer Aus
schub- oder Einschubrichtung, je nachdem, ob die Ge
winnungsanlage in Tauchrichtung oder in Kletterrich
tung gesteuert wird, wird mit kleinen Teilhüben der
Steuerglieder durchgeführt, die jeweils einem in der
Steuerelektronik vorgegebenen bzw. programmierten
maximalen Kipp-Verstellwinkel entspricht. Dabei wird
zweckmäßig der Kipp-Verstellwinkel für jeden Teilhub
der Stellglieder für die Steuerung der Gewinnungsanla
ge in Tauchrichtung kleiner gewählt als bei der Steue
rung der Gewinnungsanlage in Kletterrichtung, da bei
der Horizontsteuerung in Tauchrichtung im besonderen
Maße die Gefahr von Verkantungen der Gewinnungs
anlage und von schädlichen Beanspruchungen der An
lagenteile auf Grund der abbaustoßseitigen Abstützung
der Gewinnungsanlage gegeben ist und außerdem
durch die in Tauchrichtung eingestellte Winkellage der
Gewinnungsanlage insbesondere bei einem höher auf
ragenden Hobel dessen im oberen Bereich arbeitenden
Meißel übermäßig weit in den Abbaustoß einschneiden
würden, was zu vorzeitigem Meißelverschleiß und Mei
ßelbrüchen führen kann. Der genannte Kipp-Verstell
winkel für jeden Teilhub der Stellglieder wird daher bei
einer Hobelanlage und bei Steuerung derselben in
Tauchrichtung zweckmäßig so eingestellt, daß er einen
Winkelwert von 1° nicht überschreitet, wobei er im all
gemeinen etwa 0,6 bis 0,8° betragen sollte. Dieser Kipp-
Verstellwinkel entspricht der maximal möglichen
Schnittiefe der oberen Hobelmeißel. Bei Steuerung der
Hobelanlage in Kletterrichtung kann der Kipp-Verstell
winkel grundsätzlich beliebig gewählt werden. Um aber
eine möglichst sanfte Einsteuerung der Gewinnungsan
lage in den oberen Flözhorizont zu erreichen, sollte hier
der Kipp-Verstellwinkel höchstens etwa bei 3° liegen,
vorzugsweise etwa 1 bis 2° betragen.
Im einzelnen läßt sich das erfindungsgemäße Verfah
ren vorteilhaft so durchführen, daß während eines ein
geleiteten Steuerzyklus der Niveausteuerelektronik
elektrische Wegsignale einer die Verlagerung der Ge
winnungsanlage in Abbaurichtung messenden Weg
meßvorrichtung und auch elektrische Winkelsignale ei
ner die Winkellage der Gewinnungsanlage messenden
Neigungsmeßvorrichtung zugeführt werden, wobei der
Steuerrechner aus den zugeführten Weg- und Winkelsi
gnalen die jeweilige Höhenlage der Gewinnungsanlage
errechnet und die Höhenverlagerung der Gewinnungs
anlage durch gesteuerte Teilhubverstellung der Stell
glieder bis zum Erreichen des vorgegebenen Soll-Ni
veaus im Wege eines Soll-Istwertvergleichs fortsetzt.
Die Wegmeßvorrichtung bzw. die hierfür verwendeten
Wegmeßgeber werden zweckmäßig den Ausbauschreit
werken zugeordnet. Aus der mathematischen Winkel
beziehung zwischen Weg (in Abbaurichtung) und Win
kelverstellung der Gewinnungsanlage in der bankrech
ten Ebene läßt sich vom Steuerrechner die jeweilige
Höhenlage der Gewinnungsanlage auf deren Verlage
rungsstrecke in Abbaurichtung und damit auch durch
Addition der einzelnen, stufenweise erfolgenden Hö
henverstellungen die jeweilige Gesamt-Höhenverlage
rung der Gewinnungsanlage über den zurückgelegten
Verlagerungsweg bestimmen. Für jede geforderte Grö
ße der Niveau-Verlagerung kann durch entsprechende
Programmierung der Niveausteuerelektronik eine ent
sprechende Verlagerungsstrecke der Gewinnungsanla
ge vorgegeben werden, auf der die Gewinnungsanlage
durch stufenweise Teilhubsteuerung der Stellglieder bis
in das gewünschte Soll-Niveau gefahren wird. Ist dieses
bei einem vorgegebenen Abbaufortschritt erreicht, so
können die Stellglieder in eine vorgegebene Ausgangs
lage oder aber in eine der Niveausteuerelektronik ein
gegebene Hublage zurückgesteuert werden. Dabei läßt
sich das Verfahren mit Vorteil so durchführen, daß eine
eingestellte Winkellage der Gewinnungsanlage in der
Niveausteuerelektronik als Ausgangswinkellage abge
speichert wird, die dann zur Rückstellung der Gewin
nungsanlage auf die abgespeicherte Ausgangswinkella
ge verwertet wird, sobald sich die Gewinnungsanlage
am Ende des Steuerzyklus in dem eingestellten, gewähl
ten Soll-Niveau befindet.
Bei einer Hobelanlage, bei der im allgemeinen mit
einer Schnittiefe von etwa 5 bis 8 cm gearbeitet wird,
umfaßt die Verlagerungsstrecke, auf der die Gewin
nungsanlage von einem Ist-Niveau auf ein einzustellen
des Soll-Niveau gesteuert wird, regelmäßig mehrere,
gegebenenfalls sogar eine Vielzahl an Rückschritten,
deren Größe durch die Hobelschnittiefe bestimmt ist.
Da bei bzw. vor jedem Rückschritt durch Teilhubsteuerung
der Stellglieder die Winkellage der Gewinnungs
anlage um einen kleinen, vorgegebenen Kipp-Verstell
winkel verändert wird, ergibt sich über die gesamte Ver
lagerungsstrecke hinweg ein weitgehend sprungfreies,
sanftes Einsteuern der Gewinnungsanlage in dem neuen
Flözhorizont.
Bei der vorstehend beschriebenen Verfahrensweise
bildet die Winkelverstellung der Gewinnungsanlage bei
jedem Teilhub der Stellglieder die feste Steuergröße,
während die Länge der Verlagerungsstrecke in Abbau
richtung jeweils abhängig ist von der geforderten Höhe
der Verlagerung, d. h. von dem Höhenunterschied zwi
schen dem jeweiligen Ist-Niveau und dem gewünschten
Soll-Niveau. In Abhängigkeit von dieser festen Steuer
größe erfolgt die Einsteuerung der Gewinnungsanlage
von dem Ist-Niveau auf das gewünschte Soll-Niveau
durch die Niveausteuerelektronik gesteuert in der Wei
se, daß sich die Höhenverlagerung von Ist-Niveau auf
das Soll-Niveau auf eine Verlagerungsstrecke der Ge
winnungsanlage in Abbaurichtung ergibt, die zu kleinen
Verlagerungssprüngen mit den sich hieraus ergebenden
Problemen führt, aber im Hinblick auf eine möglichst
rasche Einsteuerung der Hobelanlage in das neue Ni
veau nicht zu lang sein sollte.
Die Niveausteuerung wird, zweckmäßig so ausgelegt,
daß ein einmal eingeleiteter Steuerzyklus während sei
nes Ablaufs durch einen eingegebenen Stoppbefehl un
terbrochen werden kann oder durch Eingabe eines ge
änderten Steuerbefehls gewandelt werden kann, so daß
im Bedarfsfall ein rasches Eingreifen durch das Streb
personal möglich ist, z. B. dann, wenn mit dem zuvor
eingegebenen Befehl eine zu große Höhenverlagerung
der Gewinnungsanlage gewählt worden ist.
Als Stellglieder werden zweckmäßig die für diese
Zwecke üblichen hydraulischen Steuerzylinder verwen
det, obwohl auch Stellglieder anderer Art, z. B. Spindel
antriebe, verwendet werden können. Die bei dem erfin
dungsgemäßen Verfahren verwendete Niveausteuer
elektronik kann im Bedarfsfall zugleich Zusatzfunktio
nen im Strebbetrieb steuern, z. B. das dosierte Rücken
der Gewinnungsanlage, die Hobelgasenbedüsung und/
oder das Ein- oder Ausfahren der Ausbau-Schiebekap
pen u. dgl. Im übrigen ist das erfindungsgemäße Verfah
ren bevorzugt für die Horizontsteuerung von Hobelan
lagen bestimmt, obwohl es ggf. auch in Verbindung mit
anderen Gewinnungsanlagen, z. B. Schrämmaschinen
anlagen, verwendbar ist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Horizont
steuerung einer in Abbaurichtung rückbaren Gewin
nungsanlage, insbesondere einer Hobelanlage, verwen
det jeweils für eine Gruppe benachbarter Steuerglieder
(Steuerzylinder) ein gruppeneigenes Steuergerät mit
Steuerventilen. Erfindungsgemäß sind die gruppeneige
nen Steuergeräte mit einer einen programmierten bzw.
programmierbaren Steuerrechner aufweisenden Ni
veausteuerelektronik mit zugeordneter Eingabetastatur
versehen, durch deren Schaltbetätigung die jeweils ge
forderte Höhenverlagerung der Gewinnungsanlage der
Niveausteuerelektronik als Steuerbefehl eingebbar ist.
Dabei sind den Steuergeräten von der Niveausteuer
elektronik elektrisch ansteuerbare elektromagnetisch
betätigte Steuerventile zugeordnet. Den Steuergeräten
sind den Abbaufortschritt bzw. die Schreitzylinder-
Rückwege messende Wegmeßvorrichtungen sowie
zweckmäßig auch die Neigung der Gewinnungsanlage
messende Neigungsmeßvorrichtungen (Neigungsgeber)
zugeordnet, wobei die Stellglieder zur stufenweise Hub
verstellung in Abhängigkeit von der Verlagerung der
Gewinnungsanlage in Abbaurichtung von der Niveau
steuerelektronik gesteuert werden, zweckmäßig derart,
daß die Stellglieder vor jedem Rückvorgang der Gewin
nungsbzw. Hobelanlage um einen Teilhub verstellt wer
den, der einem in der Steuerelektronik vorgegebenen
maximalen Kipp-Verstellwinkel nicht überschreitet.
Die erfindungsgemäße Horizontsteuerung arbeitet
vorzugsweise mit dezentraler Stromversorgung. Dabei
ist jeweils einer Gruppe von Steuergeräten ein gemein
sames Netz gerät zur Stromversorgung der elektrischen
Verbraucher der Steuergeräte-Gruppe zugeordnet.
Vorzugsweise weist jede Steuergeräte-Gruppe höch
stens 10 Steuergeräte auf. Die Steuergeräte mit der Ni
veausteuerelektronik werden zweckmäßig über elektri
sche Kommunikationsleitungen gekoppelt, so daß sie
untereinander kommunikationsfähig sind. Dies ermög
licht auch eine Sperrung der Steuervorgänge, wenn an
verschiedenen Steuergeräten Steuerbefehle ausgelöst
werden, die in sich widersprüchlich sind und bei deren
Durchführung es zu Überlastungen oder Beschädigun
gen der Anlage kommen kann. Dies ist z. B. dann der
Fall, wenn an einem Steuergerät der Niveausteuerelek
tronik ein Steuerbefehl "Tauchen" und an einem benach
barten Steuergerät der Steuerbefehl "Klettern" einge
geben wird, was zu einer Überbeanspruchung des För
derers durch Verwinden führen kann.
Die Steuergeräte der Gruppe werden zweckmäßig
über mehradrige Kabel, die sowohl die elektrischen
Versorgungsleitungen als auch die Kommunikationslei
tungen enthalten, gekoppelt, wobei die gruppeneigenen
Netzgeräte über Stromeinspeiseadapter, die jeweils ei
ne Steuergerätegruppe von der folgenden Gerätegrup
pe bzw. von den benachbarten Gerätegruppen galva
nisch trennen, angeschlossen sind. Die einzelnen Steuer
gerätegruppen mit dem jeweils zugeordneten Netzge
rät sind daher unter Wahrung der Kommunikationsfä
higkeit elektrisch voneinander getrennt.
Die genannten Wegmeßvorrichtungen werden
zweckmäßig den Schreitzylindern der Ausbauschreit
werke der hydraulischen Ausbaugestelle zugeordnet
und können z. B. aus bekannten Reedkontakt-Wegmeß
stäben bestehen. Im übrigen empfiehlt es sich, die mit
der Niveausteuerelektronik versehenen Steuergeräte
am Strebförderer der Gewinnungsanlage anzuordnen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung
sind die Stellglieder auch durch eine die Niveausteuer
elektronik der Steuergeräte überlagernde Handsteue
rung betätigbar, so daß im Einzelfall, z. B. als Notsteue
rung, auch eine Handbetätigung der Stellglieder mög
lich ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der erfin
dungsgemäßen Einrichtung sind in den Ansprüchen 20
bis 26 angegeben. Wird die erfindungsgemäße Hori
zontsteuerung mit Hilfe eines Zentralsteuergerätes
durchgeführt so können die den Steuerzylindergruppen
zugeordneten Steuergeräte von dem Zentralsteuerge
rät zur Durchführung der Horizontsteuerung angesteu
ert werden. Dies ermöglicht auch eine vollautomatische
Steuerung der Gewinnungsanlage unter Verwendung
von die Grenzlinie Kohle-Nebengestein erfassenden
Meßwertgebern, so daß die Gewinnungsanlage automa
tisch dem jeweiligen Flözhorizont nachgefahren wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei
bung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungs
beispiels. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 in starker schematischer Vereinfachung einen
Teilabschnitt einer Hobelanlage mit zugeordneter Horizontsteuerung
gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ebenfalls in schematischer Vereinfachung und
in Teildarstellung für eine Steuergerätegruppe das
Energieversorgungssystem dieser Gruppe der Hori
zontsteuerung nach Fig. 1;
Fig. 3 im Vertikalschnitt durch einen Gewinnungs
streb die mit der Horizontsteuerung nach den Fig. 1 und
2 ausgestattete Hobelanlage in unterschiedlichem Hö
henniveau zu Beginn und nach Beendigung ihrer Hö
henverlagerung;
Fig. 4 in starker schematischer Vereinfachung und in
Überzeichnung die Bewegungsbahn der Hobelanlage
bei der gesteuerten Höhenverlagerung zu Erläuterung
der Arbeitsweise der Horizontsteuerung;
Fig. 5A in der Schnittdarstellung der Fig. 3 die Hobel
anlage in ihrer Ausgangslage vor dem Einleiten des ge
steuerten Tauchvorgangs;
Fig. 5B in der Darstellung der Fig. 5A die Hobelanla
ge in einer Position während der Durchführung des ge
steuerten Tauchvorgangs.
Die in der Zeichnung gezeigte Hobelanlage ist in ih
rem Aufbau bekannt. Sie besteht aus einem vor dem
Abbau- bzw. Kohlenstoß 1 verlegten Strebförderer 2 in
Gestalt eines Kettenkratzförderers, dessen Rinnen
schüsse in üblicher Weise in der Vertikal- und Horizon
talebene begrenzt winkelbeweglich zugfest verbunden
sind. Am Strebförderer 2 führt sich ein Kohlenhobel 3,
der in bekannter Weise mittels einer angetriebenen Ho
belkette bei der Gewinnungsarbeit längs am Kohlen
stoß 1 entanggeführt ist und dabei das Flöz am Abbau
stoß 1 um eine vorgegebene Schnittiefe von z. B. 50 mm
schälend hereingewinnt. Die Kohle wird vom Kohleho
bel 3 in den Strebförderer 2 verladen und von diesem
aus dem Streb abgefördert. Bei dem dargestellten Aus
führungsbeispiel ist am Strebförderer 2 abbaustoßseitig
eine Hobelführung 4 angebaut, an der der Nobel 3
zwangsgeführt ist und in der sich die angetriebene Ho
belkette in übereinanderliegenden Kettenkanälen führt.
Die Abbaurichtung ist durch den Pfeil A angegeben. Mit
5 ist das Hangende und mit 6 das Liegende bezeichnet
(Fig. 3).
Zur Horizont- bzw. Niveausteuerung der aus Streb
förderer 2, Hobel 3 und Hobelführung 4 bestehenden
Hobelanlage werden als Stellglieder 7 in bekannter
Weise hydraulische Steuerzylinder verwendet, die ver
satzseitig über die Länge des Strebförderers verteilt an
diesem gelenkig angeschlossen sind. Die Stellglieder 7
sind Bestandteil einer bekannten Auslegersteuerung,
z. B. einer solchen in der Bauart nach der DE-
AS 25 34 325. Die die Stellglieder 7 bildenden Steuerzy
linder sind demgemäß integrierter Bestandteil der Aus
bauschreitwerke. Mit 8 sind die schreitenden hydrauli
schen Ausbaugestelle in Gestalt von Ausbauschilden
bezeichnet, die jeweils mit ihrem Schreitwerk am Streb
förderer 2 angeschlossen sind. Die Schreitwerke weisen
jeweils mindestens einen hydraulischen Schreitzylinder
9 und ein im Ausbau abgestütztes, in Abbaurichtung A
geführtes Auslegergestänge 10 auf, wobei die Schreitzy
linder 9 einerseits mit der Sohlschwelle der Ausbauge
stelle 8 und andererseits mit dem versatzseitigen Ende
der Auslegergestänge 10 gelenkig verbunden sind. Die
Stellglieder bzw. die Steuerzylinder 7 stützen sich in
Gelenken 11 an einem Kopfstück 12 der Auslegerge
stänge 10 ab. Die Anordnung ist in bekannter Weise so
getroffen, daß durch Ein- und Ausfahren der Schreitzy
linder 9 zunächst die Hobelanlage um Rückschritte, die
jeweils der Schnittvorgabe des Hobels 3 entsprechen, in
Abbaurichtung A gerückt und anschließend die Ausbau
gestelle 8 um den vollen Hub der Schreitzylinder 9 der
Gewinnungsanlage nachgezogen werden können.
Im allgemeinen ist nur jedem zweiten oder dritten
Ausbaugestell 8 ein an dessen Schreitwerk angeordne
tes Stellglied 7 zugeordnet. Jeweils mehrere benachbar
te Stellglieder 7 sind zu einer Gruppe zusammengefaßt,
denen ein gruppeneigenes Steuergerät zugeordnet ist.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind
jeweils vier benachbarte Stellglieder bzw. Steuerzylin
der 7 der Horizontsteuerung zu einer Stellgliedgruppe
zusammengefaßt, der ein versatzseitig am Strebförde
rer 2 angeordnetes Steuergerät 13 sowie eine Steuer
ventilvorrichtung 14 zugeordnet ist. Letztere ist über
hydraulische Schlauchleitungen 15 an die vier Stellglie
der bzw. Steuerzylinder 7 angeschossen, so daß diese
wahlweise in Ausschubrichtung oder in Einschubrich
tung hydraulisch beaufschlagt werden können.
Die gruppeneigenen Steuergeräte 13 weisen jeweils
eine Niveausteuerelektronik mit einem programmier
ten bzw. proggrammierbaren Steuerrechner (Klein
rechner) auf. Sie sind außerdem mit einer Eingabetasta
tur 16 versehen, durch deren manuelle Schaltbetätigung
die jeweils geforderte Höhenverlagerung, d. h. die Ver
lagerung der Hobelanlage in der bankrechten Richtung
,der Niveausteuerelektronik als Steuerbefehl eingege
ben werden kann, die dann die Horizontsteuerung auto
matisch durchführt. Die den einzelnen Steuergeräten 13
zugeordneten Steuerventilvorrichtungen 14 enthalten
Elektromagnetventile, vorzugsweise elektrohydrauli
sche Doppelventile, die von der Steuerelektronik des
zugeordneten Steuergerätes 13 über elektrische Ver
bindungsleitungen 17 (Fig. 1) geschaltet werden, um die
zugeordnete Gruppe der Steuerzylinder 7 je nach
Schaltbetätigung an der Eingabetastatur 16 gemeinsam
in Ausschubrichtung (beim Tauchen der Gewinnungs
anlage) oder in Einschubrichtung (beim Klettern der
Gewinnungsanlage) zu beaufschlagen. Mindestens einer
der im Bereich der jeweiligen Steuerzylindergruppe an
geordneten Schreitzylinder 9 weist eine Wegmeßvor
richtung auf, die beim Rücken der Hobelanlage in Ab
baurichtung A elektrische Wegsignale über eine elektri
sche Signalleitung 18 der Niveausteuerelektronik des
zugeordneten Steuergerätes 13 zuführt. Die genannten
Wegmeßvorrichtungen können z. B. aus bekannten Re
edkontakt-Wegmeßstäben bestehen, die in den Schreit
zylinder 9 eingebaut sind. In Fig. 1 ist ein solcher Reed
kontakt-Wegmeßstab bei 19 angedeutet. Außerdem
sind den einzelnen Steuergeräten 13 (nicht dargestellte)
Neigungsgeber zugeordnet, die sich im Inneren der
Steuergeräte befinden können und die die jeweilige
Neigung bzw. Winkellage der Hobelanlage abtasten
und entsprechende Winkelsignale der Niveausteuer
elektronik zuführen.
Die genannten Wegmeßvorrichtungen 19 sind so aus
gebildet, daß sie beim Rücken der Hobelanlage 2 bis 4 in
Abbaurichtung A mit Hilfe der Schreitzylinder 9 die
Rückwege und damit die Verlagerung der Hobelanlage
in Abbaurichtung kontinuierlich oder in kleinen Wegin
tervallen messen und die elektrischen Wegmeßsignale
als Weginformationen über die Signalleitungen 18 den
Steuergeräten 13 bzw. deren Niveausteuerelektronik
laufend zuführen. Die Niveausteuerelektronik der Steu
ergeräte 13 kann daher während eines Steuerzyklus die
jeweilige Lage der Hobelanlage auf der Verlagerungs
strecke z. B. durch Addition der Wegsignale ermitteln.
Aus den Weginformationen bei jedem Rückschritt der
Hobelanlage, der im Idealfall der vorgegebenen Ho
belschnittiefe entspricht, erhält die Niveausteuerelektronik
zugleich die Information über die Durchführung
eines Rückschrittes, so daß sie nach jedem Rückschritt
und vor Einleiten des folgenden Rückschrittes die Stell
glieder 7 zur Durchführung eines vorgegebenen Teilhu
bes in Ausschub- oder Einschubrichtung ansteuert, je
nachdem, ob die Hobelanlage in Anpassung an den sich
ändernden Flöz- und Liegendhorizont auf Tauchen oder
Klettern gesteuert wird. Diese Teilhubverstellung er
folgt durch elektrische Schaltung der Magnetventile der
zugeordneten Ventilvorrichtung 14.
Wie Fig. 2 zeigt, ist jeweils einer Gruppe benachbar
ter Steuergeräte 13 ein eigenes Netzgerät 20 zur Strom
versorgung sämtlicher elektrischer Verbraucher der
Steuergerätegruppe zugeordnet, wobei zweckmäßig
höchstens zehn Steuergeräte 13 von dem gemeinsamen
Netzgerät versorgt werden. Das Netzgerät 20 deckt
also den gesamten Stromenergiebedarf der zugeordne
ten Steuergerätegruppe. Die einzelnen Netzgeräte 20
sind jeweils über einen Stromeinspeiseadapter 21 an die
Steuergerätegruppe angeschlossen. Sämtliche Steuer
geräte 13 sind innerhalb der Gruppe und gruppenüber
greifend über Kabel 22 untereinander verbunden. Die
Kabel 22 enthalten neben den elektrischen Versor
gungsleitungen auch elektrische Kommunikationslei
tungen, so daß die Steuergeräte 13 innerhalb der Steu
ergerätegruppen und auch gruppenübergreifend mit
einander kommunizieren können. Die in die Kabel 22
eingeschalteten Stromeinspeiseadapter dienen jeweils
zur galvanischen Trennung der einzelnen Steuergeräte
gruppen voneinander. In Fig. 2 ist nur für eines der hier
gezeigten Steuergeräte 13 die aus vier Stellgliedern 7
bzw. Steuerzylindern bestehende Stellgliedgruppe ge
zeigt. Es versteht sich, daß jedem Steuergerät 13 eine
solche Stellgliedgruppe zugeordnet ist. Jede Steuerge
rätegruppe min den zugeordneten Stellgliedern 7 er
streckt sich über einen Längenbereich ST des Strebs,
der etwa 80 bis 130 m beträgt, so daß innerhalb des
Strebs bei üblicher Streblänge im allgemeinen zwei
oder drei Steuergerätegruppen vorgesehen sind.
Während des Steuerzyklus werden der Niveausteuer
elektronik neben den Weginformationen auch die von
den vorgenannten Neigungsmeßvorrichtungen (Nei
gungsgebern) gelieferten Winkelinformationen zuge
führt, so daß der Niveausteuerelektronik auch die jewei
lige Winkellage der Hobelanlage bekannt ist und die
Niveausteuerelektronik aus der Verknüpfung der Weg-
und Winkelinformationen das jeweilige Höhenniveau
der Hobelanlage zwischen dem Ausgangsniveau (Ist-
Niveau) und dem einzusteuernden Soll-Niveau bestim
men kann.
Nach Vorstehendem ist also die Anordnung so ge
troffen, daß bei dem durch den Steuerbefehl ausgelö
sten und dann automatisch ablaufenden Steuerzyklus
die Niveausteuerelektronik vor jedem erneuten Rück
schritt der Hobelanlage durch gesteuerte Teilhubver
stellung der Stellglieder die Winkellage der Hobelanla
ge um einen vorgegebenen Kipp-Verstellwinkel ver
stellt, wobei sie aus der sich aus den Kipp-Verstellwin
keln ergebenden Winkelinformation und der sich aus
der Verlagerung der Hobelanlage in Abbaurichtung er
gebenden Weginformation das jeweilige Höhenniveau
der Gewinnungsanlage bestimmt und den Steuervor
gang durch weitere Teilhubverstellung der Stellglieder
so lange fortsetzt, bis die Hobelanlage das Soll-Niveau
erreicht hat. Dabei bildet der Kipp-Verstellwinkel, um
den die Hobelanlage vor jedem erneuten Rückschritt
durch Teilhubverstellung der Stellglieder in ihrer Win
kellage verändert wird, die feste Steuergröße.
Im folgenden wird in Verbindung mit den Fig. 3, 4, 5A
und 5B die Arbeitsweise der Horizontsteuerung für den
Fall der Steuerung der Hobelanlage in Tauchrichtung
erläutert:
Fig. 3 zeigt als Beispiel den Verlauf des Liegendhori zontes und des Hangendhorizontes und damit des Flöz horizontes in Abbaurichtung A. Es ist erkennbar, daß sich der Flözhorizont in Abbaurichtung A um die Hö hendifferenz C nach unten verlagert und entsprechend das Hangende 5 und das Liegende 6 über den einzusteu ernden Streckenbereich 5' bzw. 6' in den neuen Hang end- bzw. Liegendhorizont 5" und 6" übergehen. Die gesamte Hobelanlage 2, 3, 4 und der ihr nachfolgende Schreitausbau 8 müssen daher im Zuge der Gewin nungsarbeit des Hobels 3 schrittweise dem sich ändern den Flözverlauf folgen. Dies bedeutet, daß die Hobelan lage bei ihrer Verlagerung in Abbaurichtung A (bei streichendem Strebausbau also in Streichrichtung) zu gleich eine Höhenverlagerung in vertikaler bzw. bank rechter Richtung entsprechend dem Maß C erfahren muß. Die Verlagerung der Hobelanlage um das Höhen maß C erfolgt auf der Verlagerungsstrecke S, die eine mehr oder weniger große Anzahl an Einzelrückschrit ten der Hobelanlage umfaßt. Auf dieser Verlagerungs strecke S gelangt der Strebförderer 2 bzw. die an ihm angebaute Hobelführung 4 über den Kurvenverlauf 6' des Liegendhorizontes von der in Fig. 4 rechts gezeig ten Position bis in die am linken Ende der Verlagerungs strecke S befindliche Position. Bei weiterer Verlagerung der Hobelanlage in Abbaurichtung A gelangt schließlich die Hobelanlage mitsamt dem ihr folgenden Schreitaus bau 8 in die in Fig. 3 links im Bild gezeigte Position im neuen Flözhorizont. Die Position der Hobelanlage rechts im Bild der Fig. 3 ist das Ist-Niveau, die Position der Hobelanlage am Ende der Verlagerungsstrecke S die einzusteuernde Soll-Niveau. Im Ist-Niveau befindet sich die Hobelanlage in der auch in Fig. 5A gezeigten Position, in der die als Stellglieder verwendeten Steuer zylinder sich im allgemeinen in einer mittleren Hubposi tion befinden und die Hobelanlage mit der Hobelfüh rung 4 in einer Winkellage in der bankrechten Ebene halten, die der Ausgangslage entspricht, in der die Ho belanlage beim Rücken im oberen Flözhorizont gehal ten würde. Von dieser Ausgangslage ausgehend erfolgt dann über die Verlagerungsstrecke S hinweg die Hori zontsteuerung der Hobelanlage, d. h. die Höhenverlage rung um das Maß C, um das das Flöz zum Liegenden hin abtaucht. Die Länge der Verlagerungsstrecke S ent spricht einem Vielfachen des jeweiligen Rückweges der Hobelanlage, wie es sich aus der Schnittiefe der Hobel meißel ergibt. Diese beträgt im angenommenen Beispiel z. B. 50 mm.
Fig. 3 zeigt als Beispiel den Verlauf des Liegendhori zontes und des Hangendhorizontes und damit des Flöz horizontes in Abbaurichtung A. Es ist erkennbar, daß sich der Flözhorizont in Abbaurichtung A um die Hö hendifferenz C nach unten verlagert und entsprechend das Hangende 5 und das Liegende 6 über den einzusteu ernden Streckenbereich 5' bzw. 6' in den neuen Hang end- bzw. Liegendhorizont 5" und 6" übergehen. Die gesamte Hobelanlage 2, 3, 4 und der ihr nachfolgende Schreitausbau 8 müssen daher im Zuge der Gewin nungsarbeit des Hobels 3 schrittweise dem sich ändern den Flözverlauf folgen. Dies bedeutet, daß die Hobelan lage bei ihrer Verlagerung in Abbaurichtung A (bei streichendem Strebausbau also in Streichrichtung) zu gleich eine Höhenverlagerung in vertikaler bzw. bank rechter Richtung entsprechend dem Maß C erfahren muß. Die Verlagerung der Hobelanlage um das Höhen maß C erfolgt auf der Verlagerungsstrecke S, die eine mehr oder weniger große Anzahl an Einzelrückschrit ten der Hobelanlage umfaßt. Auf dieser Verlagerungs strecke S gelangt der Strebförderer 2 bzw. die an ihm angebaute Hobelführung 4 über den Kurvenverlauf 6' des Liegendhorizontes von der in Fig. 4 rechts gezeig ten Position bis in die am linken Ende der Verlagerungs strecke S befindliche Position. Bei weiterer Verlagerung der Hobelanlage in Abbaurichtung A gelangt schließlich die Hobelanlage mitsamt dem ihr folgenden Schreitaus bau 8 in die in Fig. 3 links im Bild gezeigte Position im neuen Flözhorizont. Die Position der Hobelanlage rechts im Bild der Fig. 3 ist das Ist-Niveau, die Position der Hobelanlage am Ende der Verlagerungsstrecke S die einzusteuernde Soll-Niveau. Im Ist-Niveau befindet sich die Hobelanlage in der auch in Fig. 5A gezeigten Position, in der die als Stellglieder verwendeten Steuer zylinder sich im allgemeinen in einer mittleren Hubposi tion befinden und die Hobelanlage mit der Hobelfüh rung 4 in einer Winkellage in der bankrechten Ebene halten, die der Ausgangslage entspricht, in der die Ho belanlage beim Rücken im oberen Flözhorizont gehal ten würde. Von dieser Ausgangslage ausgehend erfolgt dann über die Verlagerungsstrecke S hinweg die Hori zontsteuerung der Hobelanlage, d. h. die Höhenverlage rung um das Maß C, um das das Flöz zum Liegenden hin abtaucht. Die Länge der Verlagerungsstrecke S ent spricht einem Vielfachen des jeweiligen Rückweges der Hobelanlage, wie es sich aus der Schnittiefe der Hobel meißel ergibt. Diese beträgt im angenommenen Beispiel z. B. 50 mm.
In Fig. 4 ist in starker Überzeichnung der kurvenför
mige Verlauf des Liegendhorizontes 6' über die Verla
gerungsstrecke S gezeigt. Die Hobelanlage wird mit
Hilfe der Schreitzylinder 9 bei jedem Rückschritt um die
Hobelschnittiefe, im gewählten Ausführungsbeispiel al
so um 50 mm gerückt. Dieses Schrittmaß kann im prak
tischen Betriebseinsatz Schwankungen unterliegen. Um
die Hobelanlage in den neuen Flözhorizont einzusteu
ern' wird bei noch in dem Ist-Niveau befindlicher Ho
belanlage an der Eingabetastatur 16 des oder der Steu
ergeräte 13 die (voraussichtliche) Tauchtiefe C durch
Betätigung der entsprechenden Taste als Steuerbefehl
eingegeben. Die Höhenverlagerung der Hobelanlage
erfolgt dann im weiteren Verlauf, d. h. über den gesam
ten eingeleiteten Steuerzyklus hinweg automatisch
durch die Niveausteuerelektronik der Steuergeräte 13
rechnergesteuert bis zur Erreichung des Soll-Niveaus,
wobei die Steuerzylinder 7 über die Verlagerungsstrec
ke S hinweg jeweils vor Einleiten eines Rückschrittes
der Hobelanlage stufenweise in ihrem Hub, beim Tau
chen der Hobelanlage also in Ausschubrichtung, ver
stellt werden. Die in die betreffenden Schreitzylinder 9
integrierten Wegmeßvorrichtungen 19 liefern über den
gesamten Steuerzyklus hinweg die Wegsignale an die
Niveausteuerelektronik, so daß diese die jeweilige Lage
der Hobelanlage auf der Verlagerungsstrecke S z. B.
durch Addition der Wegsignale erfassen kann. Zugleich
werden während des Steuerzyklus der Niveausteuer
elektronik die Winkelsignale der die jeweiligen Neigung
bzw. Kipp-Lage der Hobelanlage messenden Neigungs
meßvorrichtung zugeführt, so daß die Niveausteuer
elektronik mit Hilfe ihres Steuerrechners in der Lage ist,
das jeweilige Höhenniveau der Hobelanlage für jede
Position derselben auf der Verlagerungsstrecke S zu
bestimmen und durch gesteuerte Teilhubverstellung der
Steuerzylinder 7 die Hobelanlage so zu steuern, daß sie
sich am Ende der Verlagerungsstrecke S auf dem Soll-
Niveau befindet, das in Fig. 3 dem durch den Liegend
horizont 6" bestimmten geänderten Flözhorizont ent
spricht. Mit jeder Teilhubverstellung der Steuerzylinder
7 während des Steuerzyklus wird die Winkel- bzw.
Kipp-Lage der Hobelanlage um einen im Programm der
Niveausteuerelektronik als Festgröße eingegebenen
Kipp-Verstellwinkel geändert.
Im Diagramm der Fig. 4 sind diese Vorgänge für drei
aufeinanderfolgende Rückschritte der Hobelanlage in
starker Überzeichnung vereinfacht wiedergegeben.
Durch Eingabe der gewünschten Gesamt-Tauchtiefe C
durch Tastenbetätigung an der Eingabetastatur 16 des
oder der betreffenden Steuergeräte 13 wird der Steuer
zyklus eingeleitet. Bevor die sich im Ist-Niveau (In Fig. 3
rechts im Bild) befindliche Hobelanlage um einen der
jeweiligen Hobelschnittiefe entsprechenden Rück
schritt in Abbaurichtung A gerückt wird und in die Ver
lagerungsstrecke S einläuft, werden die zugeordneten
Steuerzylinder 7 um einen kleinen Tauchhub ausgefah
ren, der einem in der Niveausteuerelektronik vorgege
benen Kipp-Verstellwinkel der Hobelanlage entspricht.
Diese Teilhubverstellung der Steuerzylinder erfolgt
durch gesteuerte Schaltbetätigung ihrer Magnetventile.
Beim Rücken der Hobelanlage in Abbaurichtung A
über die Teilstrecke b1, deren Länge der jeweiligen Ho
belschnittiefe, im angenommenen Beispiel der Schnitt
tiefe von 50 mm entspricht, taucht folglich die Hobelan
lage um die Teilstrecke c1 in das Liegende. Die Größe
dieser Teilstrecke c1' also der Höhenverlagerung der
Hobelanlage über einen einzelnen Rückschritt b1 wird
von der Niveausteuerelektronik aus den ihr durch die
Wegmeßvorrichtung und die Neigungsmeßvorrichtung
zugeführten Weg- und Winkelsignalen errechnet. Bevor
die Hobelanlage nach Durchlauf des Hobels 3 um einen
weiteren Rückschritt entsprechend der Teilstrecke b2
gerückt wird, steuert die Niveausteuerelektronik die
Magnetventile der Steuerzylinder 7 erneut an, wodurch
diese um einen weiteren Teilhub verstellt bzw. ausge
fahren werden, der dem im Steuerprogramm vorgege
benen Kipp-Verstellwinkel entspricht, der zweckmäßig
über die gesamte Verlagerungsstrecke S hinweg für alle
Rückschritte gleich groß ist. Damit hat die Hobelanlage
zu Beginn des zweiten Rückschrittes eine Winkellage,
die gegenüber der Winkellage beim vorausgegangenen
ersten Rückschritt um den Kipp-Verstellwinkel α2 grö
ßer ist. Beim zweiten Rückschritt über die Teilstrecke
b2 taucht daher die Hobelanlage um die weitere Strecke
c2 in das Liegende. Nach Beendigung dieses zweiten
Rückschrittes ist daher die Hobelanlage um die Summe
der beiden Teilstrecken c1 und c2, ungestörter Betrieb
vorausgesetzt, in das Liegende getaucht. Die Lage der
Hobelanlage auf der Verlagerungsstrecke S und auf der
senkrecht hierzu verlaufenden Strecke C am Ende des
zweiten Rückschrittes errechnet die Niveausteuerelek
tronik wiederum aus den laufend zugeführten Weg- und
Winkelinformationen. Vor Einleiten des dritten Rück
schrittes wird die Winkellage der Hobelanlage wieder
um um den einprogrammierten Kipp-Verstellwinkel
durch gesteuerte Teilhubverstellung der Steuerzylinder
7 geändert, so daß sie sich in der Winkellage α3 befindet.
Beim anschließenden Rücken der Hobelanlage um die
Hobelschnittiefe taucht daher die Hobelanlage um die
weitere Teilstrecke c3 weiter in das Liegende ab. Am
Ende des dritten Rückschrittes befindet sich daher die
Hobelanlage, bezogen auf das Ist-Niveau, vor Einleiten
des Steuerzyklus, auf einem Höhenniveau, das der Sum
me der Teilstrecken c1, c2 und c3 entspricht. Diese Vor
gänge wiederholen sich über die Bewegungsbahn 6' hin
weg, bis am Ende des automatisch ablaufenden Steuer
zyklus, d. h. am Ende der Verlagerungsstrecke S die Ho
belanlage das durch den Eingabebefehl gewünschte
Soll-Niveau entsprechend dem tiefer liegenden Lie
gendhorizont 6" erreicht hat. Wie erwähnt, wird bei
jedem einzelnen Rückschritt die Winkellage der Hobel
anlage in ihrer bankrechten Ebene um einen als Fest
größe in der Niveausteuerelektronik einprogrammier
ten Kipp-Verstellwinkel verändert, wobei sich aus der
Summe der Winkelveränderungen die jeweilige Winkel
lage der Hobelanlage errechnen läßt. Die Teilstrecken
b1, b2, b3 . . . sind im Idealfall gleich groß und entspre
chen der jeweiligen Hobelschnittiefe von z. B. 50 mm. In
der Praxis können aber diese Teilstrecken auch im ge
wissen Umfang voneinander abweichen. Da der Kipp-
Verstellwinkel α für jeden einzelnen Rückschritt und
folglich für jeden einzelnen Teilhub der Steuerzylinder 7
gleich groß ist, ist α2 = 2.α1, α3 = 3.α1 usw. Die jewei
ligen Teilstrecken c1, c2, c3 usw., d. h. das jeweilige
Tauchmaß sind für jeden Schritt b1, b2, usw. entspre
chend der sich aufaddierenden Winkel α1, α2, α3 usw.
unterschiedlich groß.
Die jeweilige Teilstrecke bzw. Teil-Tauchtiefe c1, c2,
c3 usw. errechnet sich stark vereinfacht aus der Tangen
tialbeziehung b1.tang.α1, b2.tang.α2, b3.tang.α3
usw. Aus dieser Winkelbeziehung kann somit die Ni
veausteuerelektronik der Steuergeräte 13 mit den zuge
führten Wegsignalen und den zugeführten Winkelsigna
len die jeweilige Teilstrecke bzw. Tauch-Tiefe c1, c2, c3
usw. über die Verlagerungsstrecke S hinweg bestimmen
und im Wege des Soll-Istwertvergleichs die Hobelanla
ge während des Steuerzyklus so steuern, daß sie am
Ende der Verlagerungsstrecke S sich im tiefer liegenden
Flözhorizont, der durch den Liegendhorizont 6" gege
ben ist, befindet.
Wie vorstehend ausgeführt, werden die die Stellglie
der bildenden Steuerzylinder 7 von der Niveausteuer
elektronik des oder der Steuergeräte 13 über den ge
samten Steuerzyklus hinweg in kleinen Teilhüben ge
steuert ausgefahren, so daß die Hobelanlage über die
Verlagerungsstrecke S hinweg zunehmend stärker ge
kippt wird und somit eine der Kurvenbahn 6' angenä
herte Kurvenbahn von der Hobelanlage durchlaufen
wird. Damit ist ein weitgehend sprungfreies Einsteuern
der Hobelanlage in den geänderten Flözhorizont mög
lich. Der Kipp-Verstellwinkel α, um den die Hobelanla
ge bei jedem einzelnen Rückschritt bzw. bei jedem einzelnen
Teilhub der Steuerzylinder 7 in ihrer Winkellage
in der bankrechten verstellt wird, sollte bei der Hori
zontsteuerung in Tauchrichtung den Verstellwinkel von
1° nicht überschreiten und vorzugsweise bei 0,6 bis 0,8°
liegen. Diese Forderung ergibt sich aus der Tatsache,
daß beim Kippen der Hobelanlage in Tauchrichtung der
an der Hobelführung 4 zwangsgeführte Hobel 3 ent
sprechend gekippt wird und daher mit seinen oberen, im
Hangendbereich arbeitenden Lösewerkzeugen tiefer in
das Flöz einschneidet, was bei zu starkem Kippwinkel
zu Meißelbeschädigung oder auch Meißelbrüchen füh
ren kann. Die Begrenzung des Kipp-Verstellwinkels α
für jeden einzelnen Rückschritt der Hobelanlage ver
meidet ein zu tiefes Eindringen dieser Lösewerkzeuge
in den Abbau- bzw. Kohlenstoß.
Bei Horizontsteuerung der Hobelanlage in Kletter
richtung arbeitet die beschriebene Steuereinrichtung
sinngemäß in gleicher Weise mit Teilhubsteuerung der
Stellglieder bzw. Steuerzylinder 7. Hier kann der Kipp-
Verstellwinkel α für jeden Teilhub der Steuerzylinder
größer gewählt werden, da in diesem Fall ein zu tiefes
Eindringen der Hobelmeißel in den Abbaustoß nicht
möglich ist. Um aber sicher zu stellen, daß beim Steuern
in Kletterrichtung sich die Hobelanlage auf einer weit
gehend sprungfreien Kurvenbahn von dem Ist-Niveau
auf das höher liegende Soll-Niveau bewegt, sollte der
Kipp-Verstellwinkel bei der Steuerung in Kletterrich
tung den Winkelwert von etwa 3° nicht überschreiten.
Er kann z. B. bei 1 bis 2° liegen. Die Stellglieder 7 bzw.
die sie bildenden Steuerzylinder werden bei Erreichen
des Soll-Niveaus der Hobelanlage, also am Ende des
Steuerzyklus, von der Niveausteuerelektronik automa
tisch wieder in eine vorgegebene Hubposition einge
steuert, z. B. in eine Hubposition, in der das Soll-Niveau
gehalten wird. Diese vorgegebene Hubposition kann
der Ausgangsposition der Steuerzylinder bzw. der Aus
gangswinkelkellage der Hobelanlage vor Durchführung
des Steuerzyklus entsprechen, die in der Niveausteuer
elektronik eingespeichert wird und nach Beendigung
des Steuerzyklus zur Rückstellung der Hubzylinder
bzw. der Hobelanlage in die Ausgangslage herangezo
gen wird. Sie kann aber auch eine andere Hubposition
sein, die vor Durchführung eines Steuerzyklus der Ni
veau steuerelektronik bzw. einer Speichereinheit der
selben durch Tastenbetätigung an der Tastatur 16 ein
gegeben wird.
Die Horizontsteuerung nach der Erfindung wird vor
zugsweise derart durchgeführt, daß während des auto
matisch ablaufenden Steuerzyklus die Stellglieder vor
Erreichen des Soll-Niveaus der Gewinnungsanlage
durch stufenweise Teilhubverstellung entgegen der vor
gegebenen Steuerrichtung (Tauchen oder Klettern) zu
rückgesteuert werden, bis das Soll-Niveau erreicht ist.
Damit wird erreicht, daß die Gewinnungsanlage in der
Endphase des Steuerzyklus ohne stärkere Sprünge in
den neuen Flözhorizont mehr oder weniger flach aus
läuft. Bei der Horizontsteuerung in Tauchrichtung be
deutet dies, daß die Hobelanlage, sobald sie auf der
idealisiert dargestellten Kurvenbahn 6' der Fig. 4 die
Stelle X erreicht hat, im weiteren Verlauf der Verlage
rungsstrecke S bis zum Erreichen des neuen Liegendho
rizontes 6" durch wiederholtes stufenweises Einfahren
der Steuerzylinder 7 von der Niveausteuerung umge
steuert wird, so daß sie in einer möglichst sanften Kurve
in den neuen Liegendhorizont 6" einläuft. Die Bewe
gungsbahn auf der Verlagerungsstrecke S hat folglich
einen angenähert flach-S-förmigen Verlauf. In gleicher
Weise kann selbstverständlich auch bei der Horizont
steuerung in Kletterrichtung verfahren werden. Da die
Niveausteuerelektronik aus den ihr während des Steu
erzyklus zugeführten Weg- und Winkelkoordinaten die
jeweilige Lage der Hobelanlage auf der Bewegungs
bahn 6' errechnen kann und ihr aus den eingegebenen
Koordinaten an der Wendestelle X auch bekannt ist, in
welcher Höhenlage sich die Hobelanlage hier gegen
über dem einzusteuernden Soll-Niveau befindet, kann
die Umsteuerung in der Winkellage der Hobelanlage
durch stufenweise Teilhubverstellung der Stellglieder
bzw. der Steuerzylinder 7 rechnergesteuert selbsttätig
durchgeführt werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur
Horizontsteuerung ist die Anzahl der Rückschritte, die
der jeweiligen Schnittiefe des Hobels entsprechen, und
damit die Länge der Verlagerungsstrecke S bei konstan
ter Winkelverstellung um jeweils den vorgegebenen
Kipp-Verstellwinkel abhängig von der jeweils durch Ta
stenbetätigung an der Eingabetastatur 16 geforderten
Größe der Höhenverlagerung C. Der Aufbau der Ni
veausteuerelektronik ergibt sich unmittelbar aus der
vorstehenden Beschreibung ihrer Arbeitsweise. Mit Hil
fe der die Wegsignale der Wegmeßvorrichtungen sowie
die Winkelsignale der Neigungsmeßvorrichtungen er
fassenden und verarbeitenden Steuerrechner der Steu
ergeräte wird während eines Steuerzyklus die jeweilige
Position der Gewinnungsanlage aus den Koordinaten
b1, b2, b3 usw. und c1, c2 und c3 nach der Winkelbezie
hung errechnet. Dabei ist der Niveausteuerelektronik
der Steuergeräte 13 eine Speichereinheit zur Abspei
cherung der vom Steuerrechner aus den Weg- und Win
kelsignalen errechneten Lagepositionen zugeordnet. In
einem Programmspeicher der Niveausteuerelektronik
ist das Steuerprogramm für die Teilhubverstellung der
Stellglieder nach Maßgabe des durch Tastenbetätigung
eingegebenen Steuerbefehls mit den als Festgrößen für
die Steuerrichtung Tauchen und Klettern eingegebenen
Kipp-Verstellwinkeln abgespeichert. Der Steuerzyklus
erfolgt dann automatisch durch Vergleich der jeweili
gen Höhen- und Winkellage der Gewinnungsanlage mit
dem geforderten Soll-Niveau im Wege eines Soll-Ist
wertvergleichs. Dabei läßt sich die Anordnung so tref
fen, daß in der Speichereinheit eine am Steuergerät
durch Tastenbetätigung einstellbare Winkellage der
Gewinnungsanlage abgespeichert werden kann, in die
die Gewinnungsanlage am der Ende des Steuerzyklus
automatisch eingestellt wird. Der programmierte bzw.
programmierbare Steuerrechner der Niveausteuerelek
tronik steuert die Winkellage der Gewinnungsanlage
über die elektromagnetisch betätigten Steuerventile der
Stellglieder entsprechend den im Programm angegebe
nen Kipp-Verstellwinkeln, die für die Steuerung in
Tauchrichtung und in Kletterrichtung unterschiedlich
sein können. Die Anordnung wird zweckmäßig so ge
troffen, daß sich die Niveausteuerung auch durch eine
die Niveausteuerelektronik der Steuergeräte überla
gernde Handsteuerung bedienen lassen, so daß im Be
darfsfall auch nur mit Handsteuerung gearbeitet wer
den kann. Ferner empfiehlt es sich die Steuergeräte 13
mit Stopptasten zu versehen, durch deren Betätigung
sich ein zuvor eingeleiteter Steuerzyklus während sei
nes Ablaufs abbrechen läßt, beispielsweise dann, wenn
sich ergibt, daß das durch Tastenbetätigung eingegebe
ne Maß C der Höhenverlagerung zu groß ist. Auch kann
durch Tastenbetätigung an der Tastatur der Steuergerä
te im Bedarfsfall ein Wechsel des Steuerzyklus von ei
nem zuvor eingegebenen Maß C auf ein geändertes
Maß C bewirkt werden.
In einfachster Ausführung könnte die Niveausteuer
elektronik aber auch so ausgebildet werden, daß sie
lediglich vor Durchführung eines jeden Rückschrittes
der Gewinnungsanlage die Stellglieder in einem vorge
gebenen, festen Teilhub entweder Ausschubrichtung
(beim Tauchen) oder in Einschubrichtung (beim Klet
tern) verstellt, wobei diese Verstellhübe einem vorgege
benen maximalen Kipp-Verstellwinkel entsprechen und
die Anzahl der Verstellhübe für jedes Maß C der Hö
henverstellung im Programm der Niveausteuerelektro
nik festgelegt ist. Auf die Verwendung zusätzlicher Nei
gungsgeber kann in diesem Fall verzichtet werden.
Nach Vorstehendem ist es mit Hilfe der erfindungsge
mäßen Horizontsteuerung möglich, die Hobelanlage ei
ne sonstige Gewinnungsanlage ohne starkes Verkanten
und auch ohne Überbeanspruchung der Anlagenteile in
ihrer Höhenlage durch verhältnismäßig sanfte, schritt
weise Niveauänderungen dem Verlauf des Flözes folgen
zu lassen, wobei auf Grund der Steuerautomatiküber
steuerungen der Gewinnungsanlage sicher vermieden
werden. In der bevorzugten Ausführung arbeitet die
erfindungsgemäße Horizontsteuerung mit der Ver
knüpfung der während eines Steuerzyklus laufend ge
messenen Weg- und Winkelsignale, aus denen sich die
jeweilige Position der Gewinnungsanlage in Abbaurich
tung A und auch für jede Position ihre Winkellage mit
Hilfe des Steuerrechners bestimmen lassen. Für die Nei
gungsmeßvorrichtungen können Präzisionsneigungs
zensoren verwendet werden, die die Neigung des Streb
förderers in der bankrechten Ebene exakt messen und
die sie zweckmäßig sich in den am Strebförderer ange
ordneten, die Niveausteuerelektronik aufweisenden
Steuergeräten befinden. Die durch die Teilhubsteue
rung der Stellglieder bewirkte stufenweise Winkelver
änderung der Gewinnungsanlage wird während des
Steuerzyklus über die Verlagerungsstrecke S so lange
vorgenommen, bis das vorgegebene Soll-Niveau er
reicht ist. Sind die Schreitzylinder 9 im Verlauf eines
Steuerzyklus ganz ausgefahren und ist dabei die ge
wünschte Höhenverlagerung noch nicht erreicht, so
wird die Berechnung über den in Abbaurichtung zu
rückgelegten Weg (Addition der einzelnen Hobelschnit
te bzw. Rückwege) bei dem momentan eingestellten
Winkel der Hobelanlage über den folgenden Schreitzy
linderhub fortgesetzt, bis das Soll-Niveau erreicht ist.
Anschließend kann dann die Hobelanlage wieder mit
aufeinander folgenden kleinen Winkelverstellungen in
die Ausgangslage oder aber in eine der Speichereinheit
der Niveausteuerelektronik eingegebene Lage zurück
gesteuert werden.
Anzumerken ist noch, daß die Fig. 5A die Hobelanla
ge nach Fig. 3 in einer Winkel- bzw. Kipplage zeigt, in
der sie den Flöz- bzw. Liegendhorizont 6 hält, während
Fig. 5B die Hobelanlage in einer Winkel- bzw. Kippan
lage zeigt, in der der Strebförderer 2 mit der Hobelfüh
rung 4 von den Steuerzylindern 7 in einer verhältnismä
ßig großen Kipplage in der bankrechten Ebene gehalten
wird. Außerdem zeigen die Fig. 5A und 5B, daß die hy
draulischen Schreitzylinder 9 in die Schreitwerke der
Ausbaugestelle 8 eingeschert sind, so daß sie bei ihrer
Druckbeaufschlagung in Einschubrichtung die Hobel
anlage in Abbaurichtung A rücken, während sie bei ih
rer Druckbeaufschlagung in Ausschubrichtung das zu
geordnete Ausbaugestell der vorgerückten Hobelanla
ge nachziehen. Fig. 5B läßt schließlich auch erkennen,
daß auch bei stärkerer Kipplage des Förderers und der
Hobelführung die Hobelmeißel 1' im oberen Bereich
des Kohlenhobels 3 nur mit ihrer vorgegebenen Schnit
tiefe im Stoßeingriff stehen, da die Hobelanlage, wie
beschrieben, über die Verlagerungsstrecke hinweg nur
in kleinen Teilstufen, die dem vorgegebenen Kipp-Ver
stellwinkel entsprechen, in ihrer Winkellage geändert
wird.
Die erfindungsgemäße Horizontsteuerung kann ggf.
auch vollautomatisch arbeiten, wenn zusätzlich Meß
wertgeber verwendet werden, die die Grenzlinie Kohle/
Nebengestein abtasten und die Meßwerte der Niveau
steuerelektronik zuführen. Auch kann die erfindungsge
mäße Horizontsteuerung mit einem Zentralrechner aus
gestattet sein, an dem sich die verschiedenen Steuerzy
klen durch Betätigung an einer Eingabetastatur auslö
sen lassen. Zusätzlich zu dem beschriebenen Funktions
umfang der Horizontsteuerung können über die Steuer
geräte auch die für ein dosiertes Hobeln notwendigen
Synchronisierschalter eingelesen werden. Auch kann
die Horizontsteuerung für weitere automatische Steu
eraufgaben eingesetzt werden, z. B. für eine Bedüsungs
automatik der Hobelgasenbedüsung, für eine Schieben
kappenautomatik am Strebausbau oder aber, wie er
wähnt, für das gesteuerte dosierte Hobel.
Die erfindungsgemäße Horizontsteuerung ist insbe
sondere für die Steuerung von Hobelanlagen bestimmt,
kann bei entsprechender Anpassung aber auch für die
Niveausteuerung anderer Gewinnungsanlagen einge
setzt werden. Für die Stellglieder, mit deren Hilfe sich
die Gewinnungsanlage in der bankrechten Ebene in ih
rer Neigung verstellen läßt, können grundsätzlich belie
bige Stellantriebe verwendet werden. Üblich und im
allgemeinen zweckmäßig ist die Verwendung von Steu
erzylinder, die als doppeltwirkende Hydraulikzylinder
ausgebildet sind. Vorzugsweise erfolgt die Horizont
steuerung unter Verwendung der bekannten Ausleger
steuerungen, bei denen die Stellglieder jeweils einem
am Strebförderer versatzseitig angeschlossenen Ausle
gergestänge zugeordnet sind, das die Hobelanlage in
den verschiedenen Winkellagen versatzseitig im Aus
bau abstützen kann.
Die Verwendung der oben erwähnten Neigungsmeß
vorrichtung ist nicht nur für den Steuerungsablauf der
Horizontsteuerung vorteilhaft, sondern bietet auch die
Möglichkeit die jeweilige Position der Hobelanlage in
ihrem Gesamtverlauf im Streb zu erfassen und ggf. auf
einem Bildschirm darzustellen. Falls die einzelnen Steu
ergeräte, wie bevorzugt vorgesehen, über Kommunika
tionsleitungen (Datenbusse) gekoppelt sind, so ist die
Verwendung der Neigungsgeber schon deshalb erfor
derlich, weil über die Kommunikationsleitungen fälsch
lich an den Steuergeräten eingegebene Steuerbefehle
gesperrt werden können, insbesondere dann, denn die
Durchführung der Steuerbefehle zu Beschädigungen
der Anlagenteile führen würde. Im übrigen führt die
Niveausteuerelektronik nach jedem Rückschritt der
Gewinnungsanlage die genannte Winkelverstellung
durch, auch dann, wenn der Rückschritt nicht der
Schnittiefe des Hobels entspricht Etwaige kleinere Ver
lagerungen der Hobelanlage, z. B. hervorgerufen durch
Atmungsbewegungen, können ausgeblendet werden, so
daß sie von der Niveausteuerelektronik nicht berück
sichtigt werden.
Claims (25)
1. Verfahren zur Niveausteuerung einer in Abbaurichtung
rückbaren Hobelan
lage durch rechnergesteuerte Hubverstellung von die Ge
winnungsanlage in ihrer Winkellage in der bankrechten Ebe
ne verstellenden Stellgliedern, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur Verlagerung der
Gewinnungsanlage von einem Ist-Niveau auf ein einzustellen
des Soll-Niveau die Stellglieder durch einen der Niveau
steuerelektronik eingegebenen Steuerbefehl vom Steuerrech
ner in Abhängigkeit von der Verlagerung der Gewinnungsanla
ge in Abbaurichtung über die Verlagerungsstrecke bis zur
Erreichung des Soll-Niveaus in einem durch den Steuerbefehl ausgelösten, automatisch ablaufenden Steuerzyklus selbsttätig stufenweise in ih
rem Hub verstellt werden, wobei während des automatisch ab
laufenden Steuerzyklus die Stellglieder vor Erreichen des
Soll-Niveaus der Gewinnungsanlage durch stufenweise Teil
hubverstellung entgegen der vorgegebenen Steuerrichtung
(Tauchen oder Klettern) zurückgesteuert werden, bis das
Soll-Niveau erreicht ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei dem durch den Steuerbefehl aus
gelösten automatisch ablaufenden Steuerzyklus die Niveau
steuerelektronik vor jedem Rückschritt der Gewinnungsanla
ge durch gesteuerte Teilhubverstellung der Stellglieder
die Winkellage der Gewinnungsanlage um einen vorgegebenen
Kipp-Verstellwinkel verstellt, wobei sie aus der sich aus
den Kipp-Verstellwinkeln ergebenden Winkelinformation und
der sich aus der Verlagerung der Gewinnungsanlage in Abbau
richtung ergebenden Weginformation das jeweilige Höhenni
veau der Gewinnungsanlage bestimmt und die Steuerung der
Gewinnungsanlage nach Maßgabe der so erhaltenen Informatio
nen so lange steuert, bis am Ende des Steuerzyklus die
Gewinnungsanlage das Soll-Niveau erreicht hat.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch
gekennzeichnet, daß die stufenweise Hubver
stellung der Stellglieder mit Teilhüben derselben durch
geführt wird, die jeweils einem in der Niveausteuerelektro
nik vorgegebenen Kipp-Verstellwinkel (α) entsprechen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kipp-Verstellwinkel (α) für
jeden Teilhub der Stellglieder für die Steuerung der Gewin
nungsanlage in Tauchrichtung kleiner gewählt wird als
bei der Steuerung der Gewinnungsanlage in Kletterrichtung.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Kipp-Verstellwinkel
(α) für jeden Teilhub der Stellglieder bei Steuerung
in Tauchrichtung den Verstellwinkel von 1° nicht über
schreitet, vorzugsweise bei 0,6° bis 0,8° eingestellt
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Kipp-Verstellwinkel
(α) für jeden Teilhub der Stellglieder bei Steuerung
in Kletterrichtung auf höchstens 3°, vorzugsweise 1° bis
2°, eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch
gekennzeichnet, daß während eines eingelei
teten Steuerzyklus der Niveausteuerelektronik elektrische
Wegsignale einer die Verlagerung der Gewinnungsanlage in
Abbaurichtung messenden Wegmeßvorrichtung und elektrische
Winkelsignale einer die Winkellage der Gewinnungsanlage
messenden Neigungsmeßvorrichtung zugeführt werden, wobei
der Steuerrechner der Niveausteuerelektronik aus den Weg-
und Winkelsignalen die jeweilige Höhenlage der Gewinnungs
anlage errechnet und die Höhenverlagerung der Gewinnungs
anlage durch gesteuerte Teilhubverstellung der Stellglie
der bis zum Erreichen des vorgegebenen Soll-Niveaus im
Wege eines Soll-Istwertvergleichs fortsetzt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stellglieder bei
Erreichen des Soll-Niveaus der Gewinnungsanlage von der
Niveausteuerelektronik automatisch in die im Speicher der
Niveausteuerelektronik gespeicherte Ausgangslage oder in
eine im Speicher eingegebene Hubposition eingesteuert wer
den.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch
gekennzeichnet, daß ein durch einen Steuer
befehl eingeleiteter Steuerzyklus während seines Ablaufs
durch einen Stoppbefehl unterbrochen wird oder durch Einga
be eines geänderten Steuerbefehls gewandelt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch
gekennzeichnet, daß für die Niveausteuerung,
vorzugsweise aus hydraulischen Steuerzylindern bestehende,
Stellglieder einer Auslegersteuerung verwendet werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch
gekennzeichnet, daß durch die Niveausteuer
elektronik zugleich Zusatzfunktionen im Strebbetrieb ge
steuert werden, z. B. das dosierte Rücken der Gewinnungsan
lage, die Hobelgassenbedüsung und/oder das Ein- oder Aus
fahren der Ausbau-Schiebekappen u. dgl.
12. Einrichtung zur Niveausteuerung einer in Abbaurichtung
rückbaren Hobelanla
ge, mit über die Länge der Gewinnungsanlage verteilt ange
ordneten Stellgliedern zur Einstellung der Winkel- bzw.
Kipp-Lage der Gewinnungsanlage in der bankrechten Ebene,
wobei jeweils einer Gruppe benachbarter Stellglieder ein
gruppeneigenes Steuergerät Steuerventilen zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuergeräte (13) mit einer einen programmierten bzw. prog
rammierbaren Steuerrechner aufweisenden Niveausteuerelek
tronik mit zugeordneter Eingabetastur (16) versehen sind,
durch deren Schaltbetätigung die jeweils geforderte
Verlagerung der Gewinnungsanlage der Niveausteuerelektro
nik als Steuerbefehl eingebbar ist, und daß den Steuergerä
ten (13) von der Niveausteuerelektronik elektrisch ansteuerbare
elektromagnetisch betätigte Steuerventile (14) so
wie den Abbaufortschritt bzw. die Schreitzylinder-Rückwege
messende Wegmeßvorrichtungen (19) und ggf. auch die Nei
gung der Gewinnungsanlage abtastende Neigungsmeßvorrich
tungen zugeordnet sind, wobei die Stellglieder zu ihrer
stufenweisen Hubverstellung und damit zur stufenweisen
Winkelverstellung der Gewinnungsanlage in Abhängigkeit
von der Verlagerung der Gewinnungsanlage in Abbaurichtung
(A) von der Niveausteuerelektronik gesteuert sind.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß jeweils einer Gruppe von
Steuergeräten (13), vorzugsweise höchstens zehn Steuerge
räten, ein gemeinsames Netzgerät (20) zur Stromversorgung
der elektrischen Verbraucher der Steuergerätegruppe zuge
ordnet ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Steuergeräte (13) über
elektrische Kommunikationsleitungen gekoppelt sind.
15. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Steuergeräte (13) der
Gruppe über mehradrige Kabel, die sowohl die elektrischen
Versorgungsleitungen als auch die Kommunikationsleitungen
aufweisen, gekoppelt sind, wobei die gruppeneigenen Netzge
räte (20) über Stromeinspeiseadapter (21), die jeweils
eine Steuergerätegruppe von der folgenden Steuergerätegrup
pe galvanisch trennen, angeschlossen sind.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12-15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wegmeßvorrichtungen
(19) den Schreitzylinder (9) der den Ausbaugestellen (8)
zugeordneten, die Gewinnungsanlage rückenden Ausbauschreit
werken zugeordnet sind, vorzugsweise als Reed-Kontakt-Weg
meßstäbe ausgebildet sind.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12-16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuergeräte (13)
am Strebförderer (2) der Gewinnungsanlage angeordnet sind.
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12-17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Neigungsmeßvorrich
tungen am Strebförderer angeordnet sind, vorzugsweise in
die Steuergeräte (13) integriert sind.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12-18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuergeräte (13)
versehen sind mit
einem die Wegsignale der Wegmeßvorrichtungen (19) sowie die Winkelsignale der Neigungsmeßvorrichtungen verarbeiten den Steuerrechner, der aus den Weg- und Winkelsignalen während des Steuerzyklus die jeweilige Höhenlage der Gewin nungsanlage bestimmt und die Stellglieder zur Teilhubver stellung mit einem vorgegebenen Kipp-Verstellwinkel der Gewinnungsanlage ansteuert,
einem Programmspeicher zur Speicherung des Steuerprog ramms für die Teilhubverstellung der Stellglieder nach Maßgabe des durch Tastenbetätigung eingegebenen Steuerbe fehls,
eine Speichereinheit zur Abspeicherung der vom Steuer rechner aus den Weg- und Winkelsignalen errechneten Infor mationen,
und eine Vorrichtung zum Vergleich der jeweiligen Höhen lage der Gewinnungsanlage mit deren Soll-Niveau im Wege des Soll-Istwertvergleichs.
einem die Wegsignale der Wegmeßvorrichtungen (19) sowie die Winkelsignale der Neigungsmeßvorrichtungen verarbeiten den Steuerrechner, der aus den Weg- und Winkelsignalen während des Steuerzyklus die jeweilige Höhenlage der Gewin nungsanlage bestimmt und die Stellglieder zur Teilhubver stellung mit einem vorgegebenen Kipp-Verstellwinkel der Gewinnungsanlage ansteuert,
einem Programmspeicher zur Speicherung des Steuerprog ramms für die Teilhubverstellung der Stellglieder nach Maßgabe des durch Tastenbetätigung eingegebenen Steuerbe fehls,
eine Speichereinheit zur Abspeicherung der vom Steuer rechner aus den Weg- und Winkelsignalen errechneten Infor mationen,
und eine Vorrichtung zum Vergleich der jeweiligen Höhen lage der Gewinnungsanlage mit deren Soll-Niveau im Wege des Soll-Istwertvergleichs.
20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Speichereinheit eine am Steu
ergerät (13) durch Tastenbetätigung eingebbare Winkellage
der Gewinnungsanlage abspeicherbar ist, in die die Gewin
nungsanlage am Ende des Steuerzyklus einsteuerbar ist.
21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12-20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stellglieder (7)
durch eine die Niveausteuerelektronik der Steuergeräte
(13) überlagernde Handsteuerung steuerbar sind.
22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12-21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuergeräte (13)
mit Stoptasten für die Unterbrechung eines laufenden Steu
erzyklus versehen sind.
23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12-22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuergeräte (13)
an ein gemeinsames Zentralsteuergerät angeschlossen sind,
von welchem aus die Stellglieder (7) der Gewinnungsanlage
über die Einzelsteuergeräte ansteuerbar sind.
24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12-23, gekenn
zeichnet durch eine vollautomatische Steu
erung der Gewinnungsanlage unter Verwendung von die Grenz
linie Kohle/Nebengestein erfassenden Meßwertgebern.
25. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12-24, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stellglieder (7)
Bestandteil von Auslegersteuerungen sind, die von den
Schreitwerken der Ausbaugestelle (8) gebildet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924234720 DE4234720C2 (de) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | Verfahren und Einrichtung zur Niveausteuerung einer Hobelanlage |
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Publications (2)
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DE4234720A1 DE4234720A1 (de) | 1994-04-21 |
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DE (1) | DE4234720C2 (de) |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BUCYRUS EUROPE GMBH, 44534 LUENEN, DE |
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